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Évidemment, il n’y a pas de médecins dans l’espace – ce qui pose problème, dans la mesure où l’environnement hostile est propice aux blessures. Des chercheurs de l’Université technique de Dresde (TUD) ont mis au point une méthode de bio-impression 3D destinée à être utilisée dans l’espace, créant de nouveaux tissus cutanés et osseux à partir de ressources pouvant être mises à la disposition des astronautes.

La bio-impression dans l’espace

La vie n’est pas facile pour les astronautes vivant dans la Station spatiale internationale (ISS). Les humains ont évolué pour vivre sur Terre avec une gravité, de sorte que notre corps ne fonctionne pas correctement une fois retiré de cet environnement. Les fluides ne bougent pas comme ils le devraient, les muscles se flétrissent et les os perdent de la masse et deviennent plus susceptibles aux fractures.
Cela signifie que les biologistes pourraient tirer un grand avantage de la bio-impression, qui pourraient aider les chirurgiens et les médecins à panser les plaies ou même à imprimer de nouveaux organes pour une greffe. L’impression 3D a déjà été envisagée pour des voyages dans l’espace, aidant les astronautes à fabriquer de nouveaux outils ou même des abris à partir de la poussière de Mars.
Les chercheurs du TUD ont donc cherché à combiner les deux, dans le but de permettre aux astronautes d’imprimer en 3D de nouveaux patchs cutanés afin de panser des plaies ou des morceaux d’os pour aider à la guérison des fractures. Cependant, cette idée présente deux obstacles principaux: premièrement, il pourrait être difficile de trouver des « bio-encres » dans l’espace et deuxièmement, les encres liquides ne resteront pas toujours là où elles sont nécessaires en microgravité.

Utiliser le plasma sanguin comme bio-encre

Pour résoudre le premier problème, l’équipe du TUD a suggéré que les astronautes eux-mêmes pourraient être une source de bio-liens. Le plasma sanguin pourrait être utilisé pour fabriquer les cellules de la peau, tandis que les cellules souches pourraient être transformées en os.
« Les cellules de la peau peuvent être bio-imprimées en utilisant le plasma sanguin humain comme une « encre biologique » riche en nutriments, facilement accessible depuis les membres de l’équipe d’une mission », explique Nieves Cubo, membre de l’équipe du projet. « La production d’un échantillon osseux impliquerait l’impression de cellules souches humaines avec une composition d’encre bio-similaire, avec l’addition d’un ciment osseux au phosphate de calcium comme support, qui serait ensuite absorbé pendant la phase de croissance. »
Le deuxième problème, la microgravité, a été résolu en modifiant la viscosité de la bio-encre dérivée du plasma, qui est normalement très fluide. Les chercheurs ont ajouté de la méthylcellulose et de l’alginate au mélange, ce qui augmente la viscosité de l’encre et l’empêche de répandre partout. Ces ingrédients peuvent provenir de plantes et d’algues, ce que les astronautes en mission de longue durée auraient probablement sous la main.
Bien que nous ne puissions pas recréer artificiellement un environnement ayant une gravité normale, l’équipe a montré que cette nouvelle bio-encre ne se répandrait pas en faisant fonctionner l’imprimante 3D à l’envers. Cela signifierait que le bras serait dirigé vers le haut, dessinant les formes sur le dessous d’une surface. Et cela a fonctionné, le patch restant en place et conservant sa forme, suggérant que ce mélange serait adapté à une utilisation dans l’espace.
« Une capacité de bio-impression 3D permettra aux [astronautes] de réagir aux urgences médicales dès leur apparition », a déclaré Cubo. « Dans le cas de brûlures, par exemple, une peau neuve pourrait être bio-imprimée au lieu d’être greffée ailleurs sur le corps de l’astronaute, causant ainsi des dommages secondaires qui ne guérissent pas facilement dans un environnement orbital.

Aucun problème de rejet des greffes

« Ou dans le cas de fractures osseuses – rendues plus fréquente par l’apesanteur de l’espace, couplées à la densité partielle de 0,38 du poids de la Terre sur Mars – un os de remplacement pourrait être inséré dans les endroits du corps blessée, il n’y aurait donc aucun problème de rejet des greffes ».
La bio-impression 3D à l’envers peut être vue en action dans la vidéo time-lapse ci-dessous, ainsi que l’impression de peau et d’os:



Source : European Space Agency
Crédit photo : Pixabay